【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は真空吸着ステージに係わり、特に真空吸着溝の形状を改良した真空吸着ステージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの基材であるシリコンウェーハを研削あるいは研磨加工する場合、ウェーハは真空吸着ステージに吸着、固定される。このとき吸着力を得るために真空吸着ステージを平滑面とし、真空引きを行ってウェーハ面を接触、固定させる。真空吸着ステージの吸着面は、真空引きされるように、吸着面には真空吸着溝が均一に設けられ、この真空吸着溝は、この真空吸着溝に連設された連通孔を介して外部に設けられた減圧装置に接続されている。
【０００３】
一方、近年、絶縁分離特性の向上、低消費電力化の要望に応えるため、伝導型、抵抗率等種類の異なる半導体ウェーハを直接接着法により多層構造化した
ＳＯＩウェーハが、多く用いられつつある。このＳＯＩウェーハは、一般に次のようにして製造される。活性層用シリコンウェーハと支持基板用シリコンウェーハの鏡面同士を室温で貼り合わせた後、熱処理炉にて１１００℃程度の温度で加熱する。熱処理を施すことによって、貼り合わせ界面の結合力が増加する。その後、シリコン接着ウェーハの活性層用ウェーハの外周縁部を、ウェーハ半径方向へ幅３ｍｍ程度で面取りし、外周段付形状とする。これは、通常のシリコンウェーハでは、外周部に研磨によるダレが生じているので、この外周部分の１〜２ｍｍが未接着部分となるためである。
【０００４】
上記のようなウェーハ外周部研削の際に、真空吸着ステージ上に接着ウェーハを吸着させるが、この真空吸着ステージは加工精度を安定させるためステンレスのような硬質なものであり、ステージの吸着面には吸着させるための真空吸着溝を形成する必要がある。
【０００５】
図５に示すように、従来の真空吸着ステージ１１の真空吸着溝１２は、ステージ基体１３を製作した後、断面Ｖ字形状の真空吸着溝１２の両上端１２ａを残して溝切り加工して形成されるものであり、バリが発生するので、砥石でステージ全体を平滑に研磨処理する。従って、真空吸着が作用しない通常状態では、ウェーハを保持してもウェーハを傷付けることはない。
【０００６】
しかし、真空吸着することによって、ウェーハがわずかながら変形し真空吸着溝の内側に接することになる。この場合、溝内側にはバリが残ることがあり、ウェーハ吸着面を傷付けてしまう場合があった。この場合に生じる傷は、微小なものであるが、被吸着面が鏡面ウェーハの場合は目立ってしまい、被吸着面が研削面あるいはエッチング面である場合は目立つ程ではないが、後工程において薬液によるエッチングを行う場合があり、この場合微小な傷が選択エッチングされて肥大化され、問題となる。
【０００７】
なお、真空吸着ステージの真空吸着溝構造を改良したものとして、特開２０００−２１９６０号に記載のような真空吸着ステージがある。この公報記載の真空吸着ステージは、真空吸着ステージの真空吸着溝の真空吸引孔入口を面取りし、高温状態にある真空吸着ステージに低温のウェーハ等が吸着されても熱衝撃で破損するのを防止するものであり、ウェーハに傷を付けることを防止する効果は期待できない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで半導体接着ウェーハを真空吸着しても、ウェーハに傷を付けることがない真空吸着ステージが要望されていた。
【０００９】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、半導体接着ウェーハを真空吸着しても、ウェーハに傷を付けることがない真空吸着ステージを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、吸着面に設けられた真空吸着溝により被吸着物が吸着される真空吸着ステージにおいて、前記真空吸着溝は、その両上端に曲面部あるいはテーパ部が形成されたことを特徴とする真空吸着ステージが提供される。これにより、半導体接着ウェーハを真空吸着しても、ウェーハに傷を付けることがない真空吸着ステージが実現される。
【００１１】
好適な一例では、真空吸着ステージは、半導体接着ウェーハの製造工程における加工時に、半導体接着ウェーハを吸着保持するために用いられる。これにより、研削加工を行なっても、半導体接着ウェーハを傷付けることがない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる真空吸着ステージの実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明に係わる真空吸着ステージの平面図、図２はその縦断面図であり、図３は吸着溝部を拡大して示す断面図である。
【００１４】
図１および図２に示すように、本発明に係わる真空吸着ステージ１は、円盤形状をなすステージ基体２と、このステージ基体２のステージ吸着面３に設けられた真空吸着溝４と、この真空吸着溝４に連通する真空吸引孔５とを有している。
【００１５】
ステージ基体２は、硬質で平板形状の部材、例えば、ステンレス製であり、そのステージ吸着面３は、平滑に研磨されている。このステージ吸着面３には、真空吸着溝４がステージ基体２と同心円状に設けられている。
【００１６】
図３に示すように、真空吸着溝４は、断面形状がＶ字状をなし、その両上端には、曲面部４ａ、好ましくは円弧部が形成されている。これにより、両上端近傍の真空吸着溝４の壁面には、バリがなく、滑らかな面になる。
【００１７】
また、同心円状に配置された真空吸着溝４は、連通溝６によって各々連通され、この連通溝６同士の交点および連通溝６と真空吸着溝４の交点には、上記真空吸引孔５が設けられ、この真空吸引孔５を介して、真空吸着溝４は、装置外に設けられた減圧手段（図示せず）に連通されている。
【００１８】
なお、真空吸着溝の両上端には、図３に示すような曲面部４ａに限らず、図４に示すような両上端にテーパ部４Ａａを設けてもよく、同様の効果が期待できる。
【００１９】
次に本発明に係わる真空吸着ステージの使用方法を、半導体接着ウェーハの製造工程の外周部の段差加工時に用いた例で説明する。
【００２０】
図２に示すように、通常の方法により２枚のシリコンウェーハを貼り合せ、熱処理をした半導体接着ウェーハＷ、例えば、ＳＯＩウェーハを真空吸着ステージに載置し、減圧手段により、真空吸引孔５を介して真空吸着溝４で吸着する。このときウェーハ被吸着面には酸化膜が０．５μｍ程度付いている。しかる後、活性層ウェーハの外周約３ｍｍを研削し、数１０μｍ残す。研削加工後、ＫＯＨ溶液でエッチングし、水洗する。
【００２１】
このような段差加工工程において、真空吸着溝４の両上端には、図３に示す曲面部４ａあるいは図４に示すテーパ部４Ａａが設けられているので、真空吸着溝４の両上端近傍は、バリがなく円滑であり、従来のように直角の両上端により、あるいは、ウェーハがわずかに変形し真空吸着溝の内側に接することによって両上端近傍に存在するバリにより、半導体接着ウェーハを傷付けていたのとは異なり、半導体接着ウェーハＷの被吸着面側を曲面部４ａあるいはテーパ部４Ａａにより、あるいは、ウェーハがわずかに変形し真空吸着溝の内側に接しても、バリにより傷付けることがない。
【００２２】
なお、吸着が強い場合、テーパ部４Ａａの先端角に接触する場合があり、被吸着がより薄い場合には円弧部に形成するのが好ましい。
【００２３】
【実施例】
目的： 図３に示すような本発明に係わる真空吸着ステージ（実施例１）、および図４に示すような本発明に係わる真空吸着ステージ（実施例２）、図５に示すような従来の真空吸着ステージ（従来例）を用い、ＳＯＩウェーハの外周段付加工を行い、被吸着面の傷の発生状態を調べた。
【００２４】
方法： ２枚のシリコンウェーハを貼り合せ、熱処理し、真空吸着ステージに吸着させて研削した。この時のウェーハ吸着面は酸化膜が０．５μｍ程度付いている。各ステージで１０枚づつ研削加工し、その後、ＫＯＨ（２０ｗｔ％）溶液（液温８５℃）で３０分間エッチングし、水洗した。このエッチング工程により外周研削後に残ったシリコンを溶解する。研削した各１０枚づつのウェーハ被吸着面を蛍光灯下で目視観察し、ウェーハ上の傷の数をカウントした。カウント数値は１０枚の平均数とした。
【００２５】
結果： 表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
表１からもわかるように、実施例１では、傷が全く発生しないことがわかった。実施例２では、１．７個／ウェーハと従来例に比べて大幅に改善されているが、ＳＯＩウェーハのようにより薄い被吸着物を吸着する場合には、円弧部に形成した実施例１の方が好ましいこともわかった。これに対して、従来例は４．５個／ウェーハと発生数が多いことがわかった。この原因として、研削箇所以外は酸化膜で覆われているためエッチングレートが遅くほとんど溶解されないが、上端が直角の従来例では、酸化膜が傷ついて破れて、この傷付いた箇所はシリコンが露出し、そこだけエッチングされるので穴が掘られたように大きな傷になってしまうためである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に係わる真空吸着ステージによれば、半導体接着ウェーハを強力に真空吸着しても、ウェーハに傷を付けることがない真空吸着ステージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる真空吸着ステージの平面図。
【図２】本発明に係わる真空吸着ステージの縦断面図。
【図３】本発明に係わる真空吸着ステージの吸着溝部を拡大して示す縦断面図。
【図４】本発明に係わる真空吸着ステージの吸着溝部の他の実施形態を拡大して示す縦断面図。
【図５】
従来の真空吸着ステージの吸着溝部を拡大して示す縦断面図。
【符号の説明】
１ 真空吸着ステージ
２ ステージ基体
３ ステージ吸着面
４ 真空吸着溝
４ａ 曲面部
５ 真空吸引孔
６ 連通溝
Ｗ 半導体接着ウェーハ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vacuum suction stage, and more particularly to a vacuum suction stage with an improved shape of a vacuum suction groove.
[0002]
[Prior art]
When grinding or polishing a silicon wafer as a base material of a semiconductor device, the wafer is sucked and fixed to a vacuum suction stage. At this time, in order to obtain a suction force, the vacuum suction stage is made a smooth surface, and the wafer surface is brought into contact with and fixed by vacuuming. The suction surface of the vacuum suction stage is provided with vacuum suction grooves uniformly on the suction surface so as to be evacuated, and the vacuum suction grooves are connected to the outside through communication holes connected to the vacuum suction grooves. It is connected to the provided decompression device.
[0003]
On the other hand, in recent years, in order to meet the demands for improvement of insulation isolation characteristics and reduction of power consumption, SOI wafers in which semiconductor wafers of different types such as conductivity type and resistivity are formed into a multilayer structure by a direct bonding method have been increasingly used. This SOI wafer is generally manufactured as follows. After the mirror surfaces of the active layer silicon wafer and the support substrate silicon wafer are bonded together at room temperature, they are heated at a temperature of about 1100 ° C. in a heat treatment furnace. By performing the heat treatment, the bonding force at the bonding interface increases. After that, the outer peripheral edge of the active layer wafer of the silicon bonded wafer is chamfered in the radial direction of the wafer with a width of about 3 mm to form an outer peripheral stepped shape. This is because, in a normal silicon wafer, sagging due to polishing occurs on the outer peripheral portion, so that 1 to 2 mm of the outer peripheral portion is an unbonded portion.
[0004]
At the time of wafer peripheral grinding as described above, the bonded wafer is sucked on the vacuum suction stage, but this vacuum suction stage is a hard material such as stainless steel to stabilize processing accuracy, Need to form a vacuum suction groove for suction.
[0005]
As shown in FIG. 5, the vacuum suction groove 12 of the conventional vacuum suction stage 11 is formed by forming a stage base 13 and then performing groove cutting processing while leaving both upper ends 12a of the vacuum suction groove 12 having a V-shaped cross section. Since burrs are generated, the entire stage is polished smoothly with a grindstone. Therefore, in a normal state where vacuum suction does not act, the wafer is not damaged even if the wafer is held.
[0006]
However, the wafer is slightly deformed by vacuum suction and comes into contact with the inside of the vacuum suction groove. In this case, burrs may remain inside the groove, and the wafer suction surface may be damaged. The scratches generated in this case are minute, but are noticeable when the surface to be attracted is a mirror-finished wafer, and not so noticeable when the surface to be attracted is a ground surface or an etched surface. In such a case, minute flaws are selectively etched and enlarged to cause a problem.
[0007]
A vacuum suction stage as described in JP-A-2000-21960 is one in which the vacuum suction groove structure of the vacuum suction stage is improved. The vacuum suction stage described in this publication chamfers the inlet of the vacuum suction hole of the vacuum suction groove of the vacuum suction stage to prevent damage due to thermal shock even if a low-temperature wafer or the like is suctioned to the vacuum suction stage in a high temperature state. Therefore, the effect of preventing the wafer from being damaged can not be expected.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, there has been a demand for a vacuum suction stage that does not damage the wafer even when the semiconductor adhesive wafer is vacuum-sucked.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to provide a vacuum suction stage that does not damage a semiconductor-adhered wafer even when the wafer is vacuum-adsorbed.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, according to one aspect of the present invention, in a vacuum suction stage in which an object to be suctioned is sucked by a vacuum suction groove provided on a suction surface, the vacuum suction groove has curved surfaces at both upper ends thereof. A vacuum suction stage characterized in that a portion or a tapered portion is formed. This realizes a vacuum suction stage that does not damage the wafer even when the semiconductor adhesive wafer is vacuum-sucked.
[0011]
In a preferred example, the vacuum suction stage is used to hold the semiconductor bonded wafer by suction during processing in a manufacturing process of the semiconductor bonded wafer. Thus, even when the grinding process is performed, the semiconductor bonded wafer is not damaged.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a vacuum suction stage according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0013]
FIG. 1 is a plan view of a vacuum suction stage according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view thereof, and FIG. 3 is a sectional view showing a suction groove portion in an enlarged manner.
[0014]
As shown in FIGS. 1 and 2, a vacuum suction stage 1 according to the present invention includes a disk-shaped stage base 2, a vacuum suction groove 4 provided on a stage suction surface 3 of the stage base 2, And a vacuum suction hole 5 communicating with the suction groove 4.
[0015]
The stage base 2 is made of a hard and flat member, for example, made of stainless steel, and its stage suction surface 3 is polished smoothly. A vacuum suction groove 4 is provided on the stage suction surface 3 concentrically with the stage base 2.
[0016]
As shown in FIG. 3, the vacuum suction groove 4 has a V-shaped cross section, and a curved surface portion 4a, preferably an arc portion, is formed at both upper ends thereof. Thereby, the wall surface of the vacuum suction groove 4 near both upper ends becomes a smooth surface without burrs.
[0017]
The vacuum suction grooves 4 arranged concentrically are communicated with each other by communication grooves 6, and the vacuum suction holes 5 are provided at intersections between the communication grooves 6 and at intersections between the communication grooves 6 and the vacuum suction grooves 4. The vacuum suction groove 4 communicates with a pressure reducing means (not shown) provided outside the apparatus via the vacuum suction hole 5.
[0018]
The upper end of the vacuum suction groove is not limited to the curved surface portion 4a as shown in FIG. 3, but may have tapered portions 4Aa at both upper ends as shown in FIG. 4, and the same effect can be expected.
[0019]
Next, a method of using the vacuum suction stage according to the present invention will be described with reference to an example in which the method is used at the time of forming a step on an outer peripheral portion in a semiconductor bonding wafer manufacturing process.
[0020]
As shown in FIG. 2, two silicon wafers are bonded to each other by a normal method, and a heat-treated semiconductor bonded wafer W, for example, an SOI wafer is placed on a vacuum suction stage. Through the vacuum suction groove 4. At this time, an oxide film is formed on the surface to be attracted to the wafer by about 0.5 μm. Thereafter, about 3 mm of the outer circumference of the active layer wafer is ground to leave several tens of μm. After the grinding, it is etched with a KOH solution and washed with water.
[0021]
In such a step processing step, since the curved surface portion 4a shown in FIG. 3 or the tapered portion 4Aa shown in FIG. 4 is provided at both upper ends of the vacuum suction groove 4, the vicinity of both upper ends of the vacuum suction groove 4 is: The semiconductor bonded wafer was scratched by the burrs that were smooth without burrs and were formed by the right-angled upper ends as before, or by the burrs that existed near the upper ends when the wafer slightly deformed and came in contact with the inside of the vacuum suction groove. Unlike the above, the surface to be sucked of the semiconductor bonded wafer W is not damaged by the burr even if it is bent by the curved surface portion 4a or the tapered portion 4Aa, or even if the wafer is slightly deformed and comes into contact with the inside of the vacuum suction groove.
[0022]
When the suction is strong, the tip may come into contact with the tip angle of the tapered portion 4Aa. When the suction is thinner, it is preferable to form the tapered portion 4Aa in an arc portion.
[0023]
【Example】
Purpose: Vacuum suction stage according to the present invention as shown in FIG. 3 (Example 1), vacuum suction stage according to the present invention as shown in FIG. 4 (Example 2), conventional vacuum as shown in FIG. Using an adsorption stage (conventional example), the outer peripheral step of the SOI wafer was processed, and the occurrence of scratches on the surface to be adsorbed was examined.
[0024]
Method: Two silicon wafers were bonded, heat-treated, adsorbed on a vacuum adsorption stage, and ground. At this time, the wafer suction surface has an oxide film of about 0.5 μm. Grinding was performed 10 sheets at each stage, followed by etching with a KOH (20 wt%) solution (liquid temperature of 85 ° C.) for 30 minutes and washing with water. This etching process dissolves the silicon remaining after the outer peripheral grinding. The ground surface of each of the ten ground wafers was visually observed under a fluorescent lamp, and the number of scratches on the wafer was counted. The count value was the average number of 10 sheets.
[0025]
Results: shown in Table 1.
[0026]
[Table 1]
[0027]
As can be seen from Table 1, in Example 1, it was found that no scratch was generated. In the second embodiment, the number is 1.7 / wafer, which is significantly improved as compared with the conventional example. It turned out that it was more preferable. On the other hand, in the conventional example, it was found that the number of occurrences was large, at 4.5 wafers / wafer. The reason for this is that the etching rate is slow and hardly dissolved because the area other than the ground area is covered with the oxide film, but in the conventional example where the upper end is at a right angle, the oxide film is damaged and broken, and the damaged area exposes silicon. However, since only that portion is etched, it becomes a large scratch as if a hole was dug.
[0028]
【The invention's effect】
According to the vacuum suction stage according to the present invention, it is possible to provide a vacuum suction stage that does not damage the wafer even when the semiconductor bonded wafer is strongly vacuum suctioned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a vacuum suction stage according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a vacuum suction stage according to the present invention.
FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view showing a suction groove portion of a vacuum suction stage according to the present invention.
FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view showing another embodiment of the suction groove portion of the vacuum suction stage according to the present invention.
FIG. 5
FIG. 5 is an enlarged longitudinal sectional view showing a suction groove portion of a conventional vacuum suction stage.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 vacuum suction stage 2 stage base 3 stage suction surface 4 vacuum suction groove 4a curved surface portion 5 vacuum suction hole 6 communication groove W semiconductor adhesive wafer